前言
學(xué)機械設(shè)計，前途在哪里？
機械設(shè)計的本質(zhì)，實際上就是設(shè)計和制造人類能夠使用的工具或產(chǎn)品，以此提高生產(chǎn)效率或減輕原本繁重的體力勞動。
我國是制造業(yè)大國，而機械行業(yè)又是一個很大的產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，2023年上半年我國機械工業(yè)營業(yè)收入已達13.6萬億元，同比增長9.4%，實現(xiàn)利潤總額7751.7億元，同比增長12.2%，且連續(xù)多年以超過10%的增速持續(xù)快速發(fā)展。機械行業(yè)比重大，且發(fā)展勢頭良好。
學(xué)習(xí)機械設(shè)計有一個好處，就是大多數(shù)企業(yè)都會用到。大到航空母艦、飛機、橋梁，小到一個螺絲釘、大頭針的制造，都離不開機械設(shè)計人才。而且機械專業(yè)存在通用性，學(xué)建筑機械的讀者可以很快適應(yīng)汽車機械的設(shè)計。
總之，機械工業(yè)是生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其他各行業(yè)的發(fā)展都依賴機械工業(yè)為其提供裝備。只要社會經(jīng)濟正常發(fā)展，機械專業(yè)就有用武之地。
機械設(shè)計與軟件的關(guān)系
需要注意的是，進行機械設(shè)計，并不是說懂一兩款機械設(shè)計軟件的使用就是高手了。雖然精通一兩款軟件在應(yīng)聘時確實會給您加分不少，但是要想真正設(shè)計出符合實際需求的產(chǎn)品來，卻是遠遠不夠的。
機械設(shè)計的成功與否，與很多因素有關(guān)。除了要考慮實現(xiàn)產(chǎn)品的基本性能外，更多的時候，不得不考慮加工工藝、方不方便加工、加工過程中容易出現(xiàn)哪些問題、各種材料的屬性和特點，甚至產(chǎn)品在使用過程中的溫度、外部環(huán)境，以及會受到的風(fēng)、雨、地震等因素的影響，都是需要考慮的。
任何機械軟件都是與實際應(yīng)用緊密相關(guān)的。所以，必須在學(xué)習(xí)階段，或日后的工作中奠定堅實的加工制造等方面的專業(yè)基礎(chǔ)。
當(dāng)然，對于現(xiàn)在這個階段，特別是對于很多剛畢業(yè)的大學(xué)生，不會使用軟件是萬萬不行的。因為讀者的起點不可能直接越到資深工程師，有很多年齡較大的工程師確實不懂軟件，那是因為他們本身對所有的機械構(gòu)造都已經(jīng)了然于胸，也許他們用筆繪制圖樣，比一般人用軟件繪制還要迅速和精確。
軟件是基礎(chǔ)，如果說職場如戰(zhàn)場，那么機械設(shè)計軟件就是盔甲和戰(zhàn)車，試想如果在戰(zhàn)場上都不懂得如何開炮，怎么能夠取得勝利？
學(xué)好SOLIDWORKS能做什么？
從使用范圍上來說，幾乎所有的機械設(shè)計行業(yè)都可以使用SOLIDWORKS軟件進行設(shè)計，如精密儀器、風(fēng)機、水泵、車輛、印刷機、農(nóng)機、醫(yī)療器械、鎖具、模具、工裝夾具、水冷卻循環(huán)系統(tǒng)、燈具、測控儀器等。SOLIDWORKS甚至可用于家具、家裝設(shè)計等方面。
從軟件功能上來說，使用SOLIDWORKS最常做的工作有如下幾項。
建模：創(chuàng)建零件的三維模型。
曲面：創(chuàng)建零件上較復(fù)雜的面。
鈑金：創(chuàng)建鈑金類零件。
焊件：創(chuàng)建焊接類零件。
模具：設(shè)計模具。
裝配：將零件組裝在一起，查看零件間的配合。
工程圖：使用三維模型創(chuàng)建二維工程圖。
動畫制作：模擬產(chǎn)品動畫。
有限元分析：分析設(shè)計的合理性，驗證力作用下零件的受力狀況、變形等。
渲染：將繪制的模型渲染輸出，以方便客戶審閱。
零件庫：可直接使用系統(tǒng)提供的已有零件庫，縮短設(shè)計時間。
印制電路板：導(dǎo)入ECAD文件直接生成電路板的三維模型。
管路設(shè)計：在裝配體中創(chuàng)建電線、電纜、電力管道、管筒和管道線路等。
如何在機械設(shè)計領(lǐng)域找準(zhǔn)就業(yè)方向
機械設(shè)計專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后通常都從事什么職業(yè)呢？主要有如下幾個方向。
操作工：剛到工廠或?qū)嵙?xí)時，很多人都先做操作工，可熟悉生產(chǎn)工藝。
制圖員：通常在工程師帶領(lǐng)下，根據(jù)工程或產(chǎn)品的設(shè)計方案、草圖等，繪制其詳細的加工用技術(shù)圖樣（屬于初級機械設(shè)計人員）。
設(shè)計員（或設(shè)計師）：根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求，確定機械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式，繪制零件圖和工程圖等，是機械專業(yè)學(xué)生的主要發(fā)展方向。
編程員：根據(jù)圖樣編寫數(shù)控加工程序，在加工時，需要到數(shù)控機床前進行指導(dǎo)。
機械維修（工程師）：從事大型、復(fù)雜機械設(shè)備的維修、保養(yǎng)和護理等工作，需要長年的工作經(jīng)驗，也是機械專業(yè)的一個大的就職方向。
教職人員：大中專院校、技校和培訓(xùn)機構(gòu)的任課老師�，F(xiàn)在，全國很多院校都開設(shè)有機械設(shè)計專業(yè)，而原有的教師不一定懂軟件，也不一定有實際的操作和設(shè)計經(jīng)驗。如果讀者有這方面的優(yōu)勢，加上好的口才，教職人員也不失為一個好的選擇。
測試、檢驗工程師：從事設(shè)備、儀表的檢驗和測試工作。大多數(shù)人會從事液壓或汽車等行業(yè)，或在安檢所工作等。
機械銷售代表：有很多機械設(shè)計人員，后來都轉(zhuǎn)行做銷售，因為只有懂了設(shè)計，才會將產(chǎn)品講得頭頭是道。而且銷售也是一個收入較高的職業(yè)，因為畢竟是屬于直接給公司帶來利潤的人員。
管理：當(dāng)讀者已對產(chǎn)品的設(shè)計足夠了解，可以輕易看出產(chǎn)品在材料、結(jié)構(gòu)或功能上的不足時，也許就可以嘗試帶領(lǐng)一個團隊了。當(dāng)然有資金的話，自己創(chuàng)業(yè)也是一個不錯的選擇。
此外，對于真正做機械設(shè)計的人員來說，筆者建議到工廠后，先進車間干幾年，熟悉一下產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，對車間設(shè)備都摸熟摸透，這樣會對以后的產(chǎn)品設(shè)計打下良好的實踐基礎(chǔ)。否則，設(shè)計出來的產(chǎn)品，可能根本就無法制造�？傊�，要多交流、多看、多學(xué)習(xí)，要腳踏實地才行。
本書的特點和結(jié)構(gòu)安排
本書有以下特點。
實例和知識點雙線導(dǎo)航、穿插講解：實例在前、知識點在后。讀者既可以快速上手，又可以帶著疑問閱讀知識點，增強記憶。
科學(xué)選擇實例：所寫實例既具有代表性、功能性，又能夠恰到好處地說明所學(xué)知識點，起到互為補充、功能性和實用性相結(jié)合的作用。
可作為手冊使用：所有知識點都做了分類統(tǒng)籌，讀者在學(xué)完全部實例的操作后，可將本書中的知識點作為手冊參考使用。
更加注重實用：全書以實用為出發(fā)點，充分考慮機械設(shè)計人員在從事實際工作時可能會遇到的困難，在關(guān)鍵點上進行點撥，力爭達到最大限度縮短產(chǎn)品設(shè)計周期的目的。
隨學(xué)隨練：每個實例后都跟有對應(yīng)的思考與練習(xí)題，以對所學(xué)的知識進行加深、鞏固和提高。
實用的拓展模塊：通過知識拓展模塊，從更高、更實用的角度點撥讀者，使讀者能夠盡快看清機械設(shè)計的全貌，以迅速進入機械設(shè)計這個工作領(lǐng)域。
附贈資源
本書附贈資源中帶有PPT演示課件、操作視頻、全部素材、范例設(shè)計結(jié)果和練習(xí)題設(shè)計結(jié)果等。利用這些素材和多媒體文件，讀者可以像觀看電影一樣輕松愉悅地學(xué)習(xí)SOLIDWORKS的各項功能。
由于CAD/CAM/CAE技術(shù)發(fā)展迅速，加之編者知識水平有限，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大專家、讀者批評指正或進行設(shè)計交流。

編者